CHIP/STUB1通过TRAF6-NF-κB-HIV-LTR轴抑制HIV-1的转录和潜伏再激活

CHIP/STUB1 suppresses the transcription and latent reactivation of HIV-1 via the TRAF6-NF-κB-HIV-LTR axis.

作者信息Wei-Hua Zheng, Sen-Ying Lin, Ze-Lan He, Run-Ze Ni, Dan Mu
PMID41202116
发布时间2025-11-07
DOI10.1371/journal.ppat.1013683

实验完整度

研究包含细胞系(293T、J-Lat、TZM-bl)、原代CD4+ T细胞模型等,并进行了功能验证(敲低/过表达)和机制验证(泛素化、降解、报告基因)等。

主要模型

293T细胞系 J-Lat A10.6细胞(HIV潜伏模型) TZM-bl细胞系 原代CD4+ T细胞潜伏模型

重点核对

shRNA靶向CHIP的稳定敲低克隆(CHIP-KD-1和CHIP-KD-2) TNFα(20 ng/ml)用于诱导NF-κB信号和HIV-1转录再激活 CHIP过表达和缺失突变体对HIV-LTR和NF-κB报告基因的影响 CHX和MG132处理后TRAF6蛋白稳定性变化

摘要

HIV-1的复制、转录和潜伏与NF-κB信号的激活相关。Hsc70相互作用蛋白的C末端(CHIP或STUB1),一种细胞E3连接酶,已被报道通过降解Tat抑制Tat介导的HIV-1 LTR启动子活性。在本研究中,我们证明了CHIP通过一种未表征的机制限制病毒转录,该机制涉及TRAF6-NF-κB信号的负调控。机制上,CHIP通过泛素-蛋白酶体途径靶向NF-κB信号转导因子TRAF6(而非TRAF2或p65)进行降解,导致TRAF6介导的NF-κB信号受抑制,进而抑制NF-κB依赖的HIV-1 LTR转录。值得注意的是,除了众所周知的负责蛋白降解的U-box结构域外,CHIP的TPR结构域通过K48连接的泛素化在促进蛋白酶体介导的TRAF6降解中发挥独立作用。此外,CHIP在各种模型中对HIV-1潜伏的再激活起抑制作用,与其对NF-κB通路的抑制作用一致。因此,这些发现揭示CHIP是NF-κB驱动的HIV-1启动子反式激活的新型抑制因子,为上游NF-κB信号影响HIV-1复制、转录和潜伏的分子机制提供了新见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CHIP是否通过TRAF6-NF-κB信号通路调控HIV-1转录和潜伏?
核心机制
CHIP通过TPR和U-box结构域促进TRAF6的K48连接泛素化,经蛋白酶体降解TRAF6,抑制NF-κB信号,进而抑制HIV-1 LTR介导的转录。
主要证据
在293T、J-Lat、TZM-bl和原代CD4+ T细胞中,CHIP敲低增强HIV-1转录和再激活,而过表达抑制;CHIP促进TRAF6降解并抑制NF-κB报告基因活性。
研究意义
CHIP作为HIV-1转录的抑制因子,可能成为减少HIV潜伏和增强潜伏逆转剂效率的新治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

CHIP敲低对HIV-1复制的影响

确定CHIP在HIV-1感染中的作用阶段。

在293T细胞中通过shRNA敲低CHIP,感染单周期HIV-1-luc和HIV-GFP,检测荧光素酶活性和GFP阳性细胞比例。

2

CHIP对HIV-1潜伏再激活的影响

评估CHIP在细胞模型中对HIV-1潜伏维持的作用。

在J-Lat、TZM-bl和原代CD4+ T细胞中敲低或过表达CHIP,用TNFα或PMA处理刺激再激活,检测GFP或荧光素酶活性。

3

CHIP对LTR和NF-κB报告基因活性的影响

确定CHIP是否直接调控HIV-1 LTR启动子活性及其特异性。

在CHIP敲低或过表达细胞中转染LTR-full/luc、LTR-core-luc、NF-κB-luc或Sp1-luc报告基因,TNFα处理,检测荧光素酶活性。

4

CHIP对TRAF6蛋白稳定性及泛素化的影响

揭示CHIP介导TRAF6降解的分子机制。

通过CHX追踪、MG132处理、免疫共沉淀和泛素化实验检测CHIP对TRAF6稳定性及K48泛素化的影响。

5

CHIP结构域功能分析

确定CHIP中负责TRAF6降解和HIV转录抑制的结构域。

构建CHIP截短突变体(ΔTPR、ΔU-box、H260Q、TPR)并检测其对LTR/NF-κB报告基因和TRAF6降解的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
肿瘤坏死因子-αSino Biological Inc.10602-HNAE
佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯Sigma-AldrichP8139
嘌呤霉素Invivogenant-pr-1
抗CD3/CD28磁珠Thermo Fisher Scientific11161D
CD4磁珠Miltenyi Biotec130-045-101
蛋白酶体抑制剂MG132MCEHY-13259
抗HA抗体Zen-Bioscience201113
抗CHIP抗体Zen-BioscienceR25823
抗TRAF6抗体Zen-BioscienceR25966
抗β-肌动蛋白抗体Zen-Bioscience200068-8F10
抗HA抗体Sigma-AldrichH6908
抗Flag抗体Sigma-AldrichF1804
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1
抗微管蛋白抗体Proteintech66031-1
抗Flag抗体Proteintech20543-1
抗GFP抗体Proteintech50430-2
抗Myc抗体Proteintech60003-2
抗Myc抗体Proteintech16286-1
抗IκBα抗体Cell Signaling Technology4814
抗磷酸化IκBα抗体Cell Signaling Technology2859
抗NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242
抗LaminB1抗体Beyotime BiotecAF5222
DMEM培养基Gibco--
RPMI-1640培养基Gibco--
胎牛血清Vazyme--
重组人白细胞介素-2Sino Biological Inc.--
聚乙烯亚胺Polysciences--
脂质体2000Invitrogen11668-019
PVDF膜Millipore--
蛋白G琼脂糖珠MCE--
NE-PER核质分离试剂Thermo Fisher Scientific78833
SteadyPure RNA提取试剂盒Accurate Biology--
Evo M-MLV反转录试剂盒Accurate Biology--
SYBR Green qPCR试剂盒Accurate Biology--
BD FACSverse流式细胞仪BD--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系(293T、TZM-bl、J-Lat)培养基及添加物(FBS浓度)
阅读提示:Materials and methods - Cell culture
CHIP敲低/过表达
shRNA序列、转导方法、筛选药物(嘌呤霉素浓度)
阅读提示:Materials and methods - Plasmid construction and virus production; Generation of stably transduced cell lines
HIV-1感染
病毒量(p24或体积)、感染时间
阅读提示:Results - CHIP silencing increases single-cycle HIV replication; Figure legends 1C-1F
药物处理
TNFα浓度(20 ng/ml)、PMA浓度(100 nM)及处理时间
阅读提示:Materials and methods - Infection, transfection and reporter assays; Figure legends 2,3,4
报告基因实验
报告基因质粒种类、转染试剂、检测时间
阅读提示:Materials and methods - Infection, transfection and reporter assays
蛋白降解实验
CHX浓度(100 μg/ml)、MG132浓度(20 μM)及处理时间
阅读提示:Materials and methods - Cycloheximide chase assays; Figure legends 6
原代CD4+ T细胞潜伏模型
健康供者数量、细胞分选方法、激活方法、感染时间、嘌呤霉素筛选时间
阅读提示:Materials and methods - HIV-1 latently infected primary CD4+ T cell model